l4)t表示第i个用户发送的信息序列。矩阵
，矩阵
。其中
[0060] 第1步：根据上面化解整理后信道矩阵Η求得满足丽SE准则的线性算子为
[0062] 第2步：令
[0064] 则f是36维的列向量。
[0065] 第3步：用以下方法求得本小区内第k个用户的第i个信息符号的估计（k = 1，2,3, i = 1，2,3,4)〇
[0067] 其中(f),,为向量#中第4k+i个分量。
[0068] 通过仿真，得到该解码方法的性能分析如图1所示。
[0069] 下面介绍该设计方法的理论依据：
[0070] 在系统的接收端接收到的信号可以表示为
[0072] 也可表示为如下形式：
[0074] 对其进行进一步整理得
为第1个小区 第k个用户所发送的四个信息符号序列。式中，hlkl、hlk2分别表示第1个小区第k个用 户信道矩阵的第一列和第二列，（Xll xl2 xl3 xl4)t表示第i个用户发送的信息序列。矩阵
[0078] 变化后信道矩阵中的向量S是渐近正交性的论证，即要证明
这里p表示概率意义上成立。
[0083] 当
（6)式中 hipl和 h .jql、hjq2相互正交，h ip2 也和hjql、hjq2相互正交，所以
[0084] 当
（6)式中 hipl、hip2相互正交，h ipl、hip2 中的每个元素服从复高斯正态分布，所以
[0087] 由于所选取的a、b、c、d满足
；其中a、c为复数，b、d为实数。所 以
，其中14表示4阶的单位阵。
[0088] 进一步可知，当
，所以变形后的信道满足渐近正交 性，即当接收天线数M - m，信道的每一列相互正交。对于一个给定的小区i用户
要从等式（2)中解出其发送的信号，其他的传送信号
均涉及在内，因而这些信号就成为解码过程中的干扰， 通常的情况是将这些干扰当作噪声来处理（因为当接收天线数很大时，信道矩阵Η中的向 量是相互正交的）。
[0089] 本领域的普通技术人员应当认识到，以上实例仅是用来说明本发明，而并非作为 对本发明的限定，只要在本发明的范围内，对以上实施例的变化，变形都将落在本发明的 保护范围。
【主权项】
1.用户具有双天线的大规模天线系统的解码方法，其按如下步骤进行： 一. 信道模型 假定系统有L个小区且每个小区基站配有Μ根天线，每个小区有K个用户，每个用户配 有两根天线且小区之间存在同频干扰；第k个用户的发送信号表示成2X2矩阵Xk，该基站 接收到的信号表示成MX2的接收信号矩阵Y;P为信噪比，Hlk是维数为MX2第1个小区 第k个用户到第1个基站的信道，W表示随机噪声，假设W中的每个分量均是服从零均值， 方差为1的复高斯随机分布，且元素间是相互独立的；假定第1个小区的第k个用户先发送 长度为2X2的训练序列Φ&，令表示第1个小区发送的训练序列矩阵，则系统发送的训练序列矩阵Φ= [Φ，Φ/ …，上标t表示向量或矩阵的转置；第1个小区的第k个用户发送长度为T= 2的信 息序列，形成输入信号矩阵Xlk; 记Χ1= [Χη%/···Χ1κΤ，ΛΜ?·?这样第1个基站中与Φ和X对应的接收信号 分别为：其中，Η= [ΗιΗ2…Hr"HJ，Hl= [HnHyHwHj， B=diagliB^…Br..BL]，Bi=diag[BnBy.By.Bm]，Blk=diag[βlkβlk]为 2X2 的对角矩阵，βlk表示第1个小区第k个用户到第1个基站接受天线的大尺度衰弱因子;W。、 Wi表示高斯白噪声； 二. 对输入信号矩阵X进行设计 第1步：构造信号矩阵； 假设第1个小区第k个用户发送的信息序列为Xlk，均采用以下形式，即其中，xlkl、xlk2、xlk3、xlk4是第个小区第k个用户发送的符号序列，均独立地取自某一个QAM;j是虚数单位；a、b、c、d是待定参数； 第2步：参数a、b、c、d的选取准则：:其中a、c为复数，b、d为实数； 第3步：则输入信号矩阵X可以表示为其中，Χ1= [Χη%/…Χ1ΚΤ 三. 信道估计 根据发送的训练矩阵Φ和相应的接收信号I，估计信道Η，得到信道的估计值其中，为MX2KL的矩阵； ^其中A! …云为MX2K的矩阵；表示对 第1个小区第k个用户的信道估计；/i〃t2丨、/μ:分别表示对第1个小区第 k个用户的信道估计的第一列和第二列； 四. 对输入信号矩阵X进行解码 在系统的接收端接收到的信号表示为也能表示为如下形式：其中，vec(Y)表示把矩阵Y的每一列竖叠而成的向量；对其进行进一步整理得式中：兌=[兄/名/…巧…以]斤=[·%~.? %4]为第1个小区第k个 用户所发送的四个信息符号序列；式中hlkl、hlk2分别表示第1个小区第k个用户信 道矩阵的第一列和第二列，（Χι1χι2χι3Χι4Γ表示第i个用户发送的信息序列；矩阵 荩=diag@見…艮…瓦小矩阵瓦=々咕(/?怂怂爲'): 下面用估计出的信道//对每一个用户发送序列进行解码：l· 贝ljf是4LK维的列向量； 第3步：用以下式子求得本小区内第k个用户的第i个信息符号的估计，1^=1，2，~K,i= 1,2,3,4 ；其中，（Fk.为向量I7中第4k+i个分量。
【专利摘要】本发明公开了用户具有双天线的大规模天线系统的解码方法：一.信道模型；二.对输入信号矩阵X进行设计；三.信道估计；四.对输入信号矩阵X进行解码：在系统的接收端接收到的信号表示为：用估计出的信道对每一个用户发送序列进行解码：第1步：令<maths num="0001"></maths>其中<maths num="0002"></maths><maths num="0003"></maths>第2步：令<maths num="0004"></maths>则是4LK维的列向量；第3步：用以下式子求得本小区内第k个用户的第i个信息符号的估计。<maths num="0005"></maths>
【IPC分类】H04B7/08
【公开号】CN105262531
【申请号】CN201510707456
【发明人】王海泉, 岳晓春, 乔德跃, 郑先侠
【申请人】杭州电子科技大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月27日